逮捕による長時間身柄拘束

なければ拘束できるわけがありません。

ところで今回問題になったのは、「起訴後勾留」です。
起訴前勾留はもともと「保釈できない」ので最大20日（一部更に5日）しかできません。逮捕が最大72時間なのでそれと合わせても23日。
しかし、起訴後勾留は2ヶ月で1ヶ月の更新が原則1回のみ。ところが、実際にはほとんど例外の2回以上の更新をしているというのが現実です。更に裁判所が保釈を認めても検察が抗告を繰返すのでいつまでたっても保釈できないということになるわけです。

自白偏重をなくすに一番簡単なのは有罪の判断を下すに自白に頼らないという裁判所の断固たる態度に尽きます。裁判所が自白を重視しなければ捜査機関も自白頼みの立証などしなくなります。
また、「被告人に対する強制的な取調べおよび弁護人不在の取調べを禁止する」ことも有効。保釈と勾留の運用を原則通りにして代用監獄の問題をなくせば被告人の強制的な取調べはできませんし、弁護人を同席させれば度を過ぎた取調べもできません。
自白偏重は「有罪認定の根拠を自白に求めたがる裁判所の態度」に起因しますし、自白獲得のための捜査手法として「被告人に対する強制的な取調べと第三者の監視のない取調べ」を利用するのが自白強要がはびこる原因です。

なお起訴前勾留に関しては「併合罪を利用して余罪取調べを行う」という手法、特に別件逮捕という捜査手法に問題があります（理論的には違法とする説が多数派だが実務はそうではない）。

それから、「任意捜査においても逮捕をちらつかせた事実上の強制取調べ」がはびこっているので、「逮捕されただけで犯人扱いするマスコミおよび世間の風潮」も変えなければなりません。

実のところは、捜査機関だけの問題ではないのです。とにかく誰かを犯人として処罰しなければいけないという発想が捜査機関だけでなくマスコミ、世間にも染み付いているのです。

法理論的には、刑法と刑事訴訟法の関係についての実務理論上の問題というのもあるはずですが、ちょっと詳細を忘れたので割愛。

もっとも、先日も報道がありましたが日本よりずっと有罪率の低いアメリカにおいても有罪で服役した人間が冤罪だったという話が結構あるわけで、人が人を裁く限界という面も否定はできません。そこで刑事訴訟法の理念として「10人の犯罪者を見逃しても１人の冤罪も出さない」という話になるのですが、この度東京地検の検事正になった人が「１０人の犯罪者は処罰して１人の冤罪も出さない」とか変なことを言っています。それはもちろん理想ですし、捜査機関の心構えとしては重要です。その意味では理解できます。しかし、実際には理想どおりになど行きません。「そもそもそれができないから」「10人の犯罪者の処罰と1人の冤罪のどちらを取るか」という話をしているのに「できる」という前提で話をするのは「前提が違っている」あるいは「論理のすり替え」でしかありません。こんな的外れなことを地検のトップが公言しているようでは冤罪などなくならなくて当たり前です。

裁判官は訴訟については判決以外では語らないのですが、公権力を行使する行政庁である検察官も同様であるべきで、無罪判決に対して法廷外で「納得のいかない判決」とか余計なことを記者発表すべきではないとすら思います。

> そもそも長時間拘束の法的根拠はあるのでしょうか？

刑事訴訟法によるかと。
逮捕から48時間以内に警察→検察へと身柄を送検します。
検察では最大10日間の拘置が認められ、必要に応じて10日の延長、5日の再延長が認められます。

うろ覚えです。

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> 冤罪防止や適正な操作のあり方について

アメリカみたいに、逮捕時に権利の読み上げを行っとけば、取調べ中に黙秘しなかったり、弁護士とか呼ばずに不利な証言をしちゃうのも、当人の責任って事で責任の明確化が出来るかも？

逮捕された時の権利について、周知徹底するのも良いかとは思いますが、冤罪とは逆に犯罪がきちんと裁かれない事により、被害者が不利益を被るような事も避けなければなりませんので、微妙なバランスの問題かも知れません。